Warner Robins Air Logistics Complex migliora l'affidabilità con un sistema Batch

Mantenere gli aerei militari in condizioni operative è un'operazione complessa. Durante la manutenzione, un aereo deve essere completamente smontato affinché le singole parti possano essere sottoposte a controllo e manutenzione prima che l'aereo venga rimontato. Si tratta di un processo laborioso ma necessario per mantenere prestazioni e sicurezza.

Il Warner Robins Air Logistics Complex (WR-ALC) fornisce questo e altri servizi critici all'U.S. Air Force presso la Robins Air Force Base nella Georgia centrale. Con circa 7000 dipendenti, il complesso fornisce manutenzione degli aerei, supporto alla manutenzione del deposito, supporto ingegneristico e sviluppo software per i principali sistemi di armi aeree.

Negli ultimi anni, il WR-ALC ha completato la costruzione del suo Advanced Metal Finish Facility (AMFF) per la manutenzione delle parti degli aerei. L'impianto, di 98000 piedi quadrati, dispone di nove linee automatizzate che trattano chimicamente e puliscono le parti degli aerei. E sebbene questo nuovo impianto automatizzato abbia fornito grandi vantaggi – tra cui la riduzione dell'esposizione dei lavoratori ai prodotti chimici – problemi con uno dei sistemi di controllo dell'impianto hanno causato danni alle parti e tempi di fermo prolungati.

Il sistema di controllo proprietario utilizzato sulla linea di rivestimento AMFF a 24 vasche e due paranchi presentava diverse criticità. Eseguiva la sequenza temporale sbagliata per la movimentazione dei componenti dei motori a getto, con il rischio che un paranco si trovasse nella posizione sbagliata, prelevasse i componenti nel momento sbagliato e li lasciasse cadere, causando danni irreparabili. Il sistema poteva anche danneggiare i componenti lasciandoli troppo a lungo nelle soluzioni di stripping o rivestimento.

A causa di questi problemi, il sistema originale non consentiva la programmazione e richiedeva una supervisione costante per garantire che le attività venissero eseguite al momento giusto.

Inoltre, il sistema di controllo non era in grado di generare report importanti per aiutare ad analizzare il percorso di un componente attraverso il processo in tempo reale. I report dovevano essere eseguiti durante un turno di riposo, quando la linea non eseguiva un'altra attività, il che creava disagi alle operazioni.

"Abbiamo utilizzato il nostro sistema per circa due anni e abbiamo avuto continuamente problemi che hanno causato grandi disagi alle nostre operazioni", ha dichiarato James Prince, tecnico della meccanica, WR-ALC. "Avevamo bisogno che il nostro sistema fosse più affidabile, in generale. Avevamo bisogno che fosse in grado di eseguire più facilmente i report e di gestire in modo efficiente i componenti per ridurre i costi e i danni. Avevamo anche bisogno che le informazioni dei report fossero più utili e fornissero maggiori informazioni operative".

Quando si è trattato di trovare soluzioni per un nuovo sistema di controllo, il team WR-ALC aveva già esperienza con i prodotti e le soluzioni Rockwell Automation.

“Non ci veniva in mente nessun'altra opzione quando abbiamo scelto una soluzione al nostro problema”, ha dichiarato Prince. “Abbiamo utilizzato i prodotti Rockwell Automation, quindi sapevamo che le loro soluzioni sarebbero state scalabili e facili da aggiornare, consentendo il ciclo di vita più lungo possibile.”

PREMIER System Integrators, un Solution Partner del programma PartnerNetwork di Rockwell Automation, ha contribuito a progettare e implementare il nuovo sistema di controllo della linea. Grazie alla sua esperienza nella progettazione di architettura di rete e nei sistemi di esecuzione della produzione, l'integratore ha contribuito a ridurre al minimo i tempi di fermo, limitandoli a una sola settimana per l'implementazione del nuovo sistema.

Sono state apportate numerose modifiche alla rete per costruire un sistema nuovo e più affidabile. La rete è stata aggiornata a una struttura collapsed-core, in cui le funzioni del core e del livello di distribuzione della rete sono implementate con un unico dispositivo. Questa struttura si basa sulle linee guida Converged Plantwide Ethernet (CPwE), sviluppate da Rockwell Automation con Cisco, partner di alleanza strategica nel programma PartnerNetwork. Le linee guida CPwE aiutano le aziende industriali a implementare architetture di rete industriale scalabili, sicure, protette e pronte per il futuro.

Tutti i controlli dei dispositivi sono stati trasferiti alla logica PLC. Inoltre, gli switch non gestiti negli armadi PLC e nel data center industriale sono stati aggiornati con switch gestiti industriali Stratix 5400 e switch Cisco Catalyst 3850 Series. Questo ha permesso di segregare il traffico e di avere una maggiore visibilità sullo stato della rete.

Oltre agli aggiornamenti della rete, il team ha installato la suite software FactoryTalk di Rockwell Automation, che include sistemi batch, di produzione intelligence, HMI e historian.

Il moderno software batchaiuta l'azienda nella gestione delle ricette, creando una ricetta coerente per tutte le diverse parti del jet e i relativi processi di pulizia e manutenzione. Questo ha messo fine alla caduta dei pezzi. Il software di gestione dei materiali è stato utilizzato anche per aiutare a tracciare i pezzi durante i controlli. Gli operatori possono ora fare affidamento sul sistema e aspettarsi che funzioni come previsto.

In generale, la soluzione batch offre una gestione efficiente del tempo e una maggiore affidabilità operativa per gli operatori.

“Il software FactoryTalk Batch è flessibile e si è adattato facilmente dal suo utilizzo tradizionale al controllo della linea di rivestimento”, ha dichiarato Larry Grate, direttore della tecnologia, PREMIER System Integrators. “L'integrazione dei dati di processo nel framework di reportistica Batch è stata un'operazione semplice e ha fornito agli operatori WR-ALC le informazioni necessarie per migliorare la qualità del prodotto e l'efficienza operativa.”

Il software di produzione intelligence ha contribuito a creare un report di qualità per un lotto. Questo report include importanti informazioni operative come dettagli del prodotto, temperatura, dati temporali, informazioni sugli allarmi e altro ancora durante il funzionamento. Se si verifica un problema lungo la linea, questo consente agli operatori di risolverlo alla fonte, risparmiando tempo e denaro preziosi per WR-ALC. Le nuove HMI forniscono anche una visualizzazione diretta per gli operatori mentre le parti sono in fase di controllo, per garantire che tutto funzioni correttamente.

Durante tutto il processo, l'historian registra tutte le informazioni raccolte e funge da hard disk aggiuntivo per la rete. Infine, i vecchi PC HMI sono stati sostituiti con thin client dotati di software ThinManager. A differenza dei PC, i thin client possono essere configurati e gestiti centralmente e non hanno bisogno di patch individuali. E se un terminale si guasta, può essere sostituito in meno di due minuti senza perdita di dati.

Queste soluzioni hanno permesso al WR-ALC di avere una base solida per la manutenzione delle parti critiche degli aerei.

Da quando il sistema convertito è stato avviato nel febbraio 2018, non si sono verificati danni o cadute di parti. Gli operatori ora sanno che il sistema eseguirà la ricetta corretta. Il robusto sistema di controllo dei lotti non presenta più errori durante la pianificazione o l'esecuzione di un lotto. Inoltre, la produttività del sistema è aumentata fino all'80 %.

Il software di produzione intelligente fornisce report concisi ma che trasmettono informazioni più utili per gli operatori, con dati storici disponibili per l'analisi di andamento. Un sistema di allarme integrato è tempestivo ed efficace, aiutando operatori e tecnici a diagnosticare rapidamente potenziali problemi, prima che si verifichino e causino danni. La rete conforme a CPwE è tollerante ai guasti e più robusta. 
 
“Con queste nuove soluzioni, gli operatori si sentono sicuri nell'utilizzare il sistema e hanno un senso di appartenenza quando lavorano con i diversi componenti. Non c'è motivo di preoccuparsi che il sistema non funzioni come previsto e, nel complesso, i danni sono stati completamente eliminati – permettendoci di risparmiare milioni di USD,” ha dichiarato Prince.

I risultati sopra menzionati sono specifici per l'uso dei prodotti e dei servizi di Rockwell Automation da parte del Warner Robins Air Logistics Complex in combinazione con altri prodotti. I risultati specifici possono variare per altri clienti.

Informazioni sui marchi commerciali:

FactoryTalk, PartnerNetwork, Stratix e ThinManager sono marchi commerciali di Rockwell Automation ACE.